李德群 秦玉龙 胡剑锋

某水电站疏松砂岩工程地质特性及工程处理

李德群 秦玉龙 胡剑锋

某水电站坝基为白垩系疏松砂岩，具孔隙率大、密度低、透水性强、抗渗变能力差、强度低和易扰动破坏等特性，并且存在渗漏及渗透变形等工程地质问题。针对砂岩工程地质特性及对工程的影响进行了总结分析，旨在为类似工程勘察和工程处理措施设计提供借鉴参考。

疏松砂岩 强透水 弱胶结 渗透变形 灌浆

1 地质概况

某水电站工程包括土坝、泄水闸、河床式电站厂房等建筑物，最大坝高32.5 m，于2011年建成发电。工程区地质构造变动轻微，地层产状近水平，构造稳定性较好，两岸岩体局部有卸荷裂隙发育。第四纪以来，地表遭受河流侵蚀下切，两岸阶地不发育。

坝基为河湖相白垩系砂岩，大体可分为3层：上部为薄层状，产状以NW290°～350°SW∠7°～21°为主，局部为NE10°～46°NW或SE∠5°～15°，层底高程272～278 m；中部呈厚、中厚层状，岩层倾角多小于15°，层底高程260～266 m；下部多为薄层状，岩层产状以NW315°～345°SW∠21°～27°为主，不整合面产状NE80°SE∠3°。岩体上部、下部薄层砂岩交错层理及不整合面发育，而中部中厚—厚层砂岩层理则不甚发育。坝基砂岩见有少量陡倾角裂隙，裂隙面平直、较光滑，闭合状态，延伸长度在4 m左右，最长约7 m。

2 疏松砂岩基本特征

坝基砂岩呈黄白或灰白色，中细粒结构，粒径多在0.075～0.5 mm，约占82.8%，主要矿物成分为石英，含少量长石、方解石等。砂岩孔隙率 20.08%～33.08%，平均24.77%；天然密度1.95～2.41 g/cm3，平均2.15 g/cm3；单轴抗压强度 1.60～15.38 MPa，平均4.41 MPa；渗透系数为3.00×10-4～2.80×10-3cm/s，平均1.80×10-3cm/s。

砂岩特有的物理、水理性质控制其力学特性。……